[發明專利]氣泡噴出構件及其制造方法、氣液噴出構件及其制造方法、局部消融裝置及局部消融方法、注射裝置及注射方法

有效

• 申請號: 201380012030.8
• 申請日: 2013-03-01
• 公開（公告）號: CN104271059B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 山西陽子;佐久間臣耶;栗木宏樹;新井史人
• 申請（專利權）人: 國立研究開發法人科學技術振興機構
• 主分類號: A61B18/12
• 分類號: A61B18/12;A61N1/44;C12M1/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 蔣亭

技術領域

本發明涉及氣泡噴出構件及其制造方法、氣液噴出構件及其制造方法、局部消融裝置及局部消融方法、注射裝置及注射方法、等離子體氣泡噴出構件以及治療裝置及治療方法，尤其涉及將局部消融裝置及注射裝置浸漬于溶液，并從氣泡噴出構件或氣液噴出構件的前端放出通過對所述局部消融裝置及注射裝置施加高頻電壓而產生的微納米氣泡(以下也有時記載為“氣泡”)，再用所放出的氣泡對生物細胞等的加工對象物進行加工的局部消融方法、以及與以局部消融方法對生物細胞等加工對象物進行加工同時將在氣泡的界面所吸附的溶液所含的注射物質導入加工對象物的注射方法。另外，本發明涉及使用含有通過對治療裝置施加高頻電壓所產生的等離子體的氣泡，治療細胞等生物組織的治療方法。

背景技術

伴隨近年來的生物科技的發展，對細胞的膜或壁鉆孔，并從細胞除去細胞核或將DNA等核酸物質導入細胞等，對細胞等的局部加工的要求變高。作為局部加工技術(以下也有時記載為“局部消融法”)，采用使用了電刀等的探針的接觸加工技術、或使用了激光等的非接觸消融技術等的方法廣為人知。特別是對于電刀的接觸加工技術，最近提出了通過抑制于數微米級別的燒結面，抑制熱侵襲區域，而提高分辨率的技術(參照非專利文獻1)。

另外，在激光加工中，飛秒激光的躍進顯著，最近提出了進行細胞加工的技術(參照非專利文獻2)、在液相中抑制氣泡產生的激光加工技術。

可是，在以往的使用了電刀等的探針的接觸加工技術中，因為具有通過連續高頻波所產生的焦耳熱燒斷對象物的性質，所以切斷面的粗糙度和熱對周邊組織的熱侵襲的影響大，尤其在液相中的生物材料加工中熱所造成的切斷面的損害大(問題點1)，因蛋白質的變性或酰胺鍵的一截一截斷裂，難再結合或再生(問題點2)。另外，在連續的加工中，因為所切開的蛋白質向探針吸附或通過熱而發生的氣泡的吸附，切開面的觀察環境顯著惡化，而具有難以進行高分辨率加工的問題(問題點3)。

另外，在通過飛秒激光等激光的非接觸加工技術中，也因局部接觸高密度能量而存在切斷面周圍組織的熱的影響，尤其在液相中的對象物的加工中，因在加工時所發生的熱所造成的氣泡等的產生，從而難以連續地加工(問題點4)。另外，在使用飛秒激光等激光對液相中的對象物進行加工時具有難接近加工對象物的問題(問題點5)。

另一方面，作為用于對細胞等導入核酸物質等的局部性的物理性注射技術(注射方法)，廣泛已知電穿孔法、使用了超聲波的聲孔效應技術及粒子槍法等。電穿孔法是對細胞等施加電脈沖，通過提高細胞膜透過性，進行注射的技術，是作為對脂質雙層膜等柔軟的薄的細胞膜的注射技術所提出的(參照非專利文獻3)。另外，作為使超聲波觸碰氣泡而使廣范圍的氣泡中產生氣蝕來進行注射的技術而提出了使用了超聲波的聲孔效應技術(參照非專利文獻4)。此外，粒子槍法是使想導入的物質附著于粒子后，以物理方法打入對象物的技術。

可是，在以往的電穿孔法技術中，在通過電場強度提高細胞膜的透過性上有極限，對具有的不是柔軟的脂質雙層膜，而是硬的細胞膜或細胞壁的對象物難以注射(問題點6)，由于電極的配置等的限制，難以對局部瞄準的位置進行注射。另外，在使用了超聲波的聲孔效應技術中，超聲波的會聚困難，難以產生局部的氣泡的氣蝕來提高分辨率(問題點7)。

另一方面，在通過粒子槍法的注射方法中，也具有因在打入粒子時附著于粒子表面的物質從表面脫離而導入效率低的問題(問題點8)。另外，在電穿孔法、聲孔效應法及粒子槍法中，注射的物質的消耗量多，也具有難以注射貴重的物質的問題(問題點9)。

另外，已知等離子體可貢獻于惡性細胞的消滅或生物組織的治療。可是，在以往的等離子體技術中，難以使產生等離子體的狀態在溶液中存在，因而采用一次性使電極附近的氣體中產生等離子體后，使用所產生的等離子體，在溶液中產生含有等離子體的氣泡的方法，但是無法長時間保持等離子體狀態，另外，也難使氣泡一面維持等離子體狀態一面移動(問題點10，參照非專利文獻5、6)。

現有技術文獻

非專利文獻

非專利文獻1：D.Palanker et al.,J.Cataract.Surgery，38，127～132(2010)

非專利文獻2：T.Kaji et al.,Applied Physics Letters，91，023904(2007)

非專利文獻3：杉村厚et al.,化學與生物，29(1)，54～60，(1991)

非專利文獻4：工藤信樹et al.,生體醫工學會志，43(2)，231-237，(2005)